La Saldatura è Il Procedimento Che Permette l

7/26/2019 La Saldatura Il Procedimento Che Permette l

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La saldatura il procedimento che permette l'unionefisico/chimicadi duegiuntimediante lafusionedegli stessi, o tramitemetallod'apporto.Tale materiale pu essere il materiale componentele parti stesse che vengono unite, ma pu anche interessare materiale estraneo ad esse, dettomateriale di apporto: nel primo caso si parla di saldatura autogena(con o senza materiale d'apportoa secondo dei casi) nel secondo di saldatura eterogeneaobrasatura(in cui la fusione interessa solo

il materiale d'apporto). La saldatura realizza un collegamento permanenteche si differenzia da altricollegamenti permanenti (ad esempiochiodaturaoincollatura)che non realizzano la continuit delmateriale. Con alcuni processi di saldatura autogena, qualora eseguita correttamente e secondo certi

principi, viene garantita anche una continuit quasi totale nelle caratteristiche stesse del materialedelle parti unite.

Nella sua accezione pi ampia la saldatura si riferisce all'unione mediante apporto di calore didiversi materiali tra loro, o con materiali simili, dato che si effettua comunemente ad esempio lasaldatura di materie plastiche. Anche il vetro pu essere "saldato", ma la saldatura per antonomasiaavviene tra metalli.

Indice

1 Sviluppo della saldatura 2 Applicazioni principali della saldatura 3 Il processo di saldatura 4 Principali procedimenti di saldatura 5 Saldatura eterogena o brasatura 6 Saldatura a punti 7 Saldatura perpuntatura

8 Saldatura ad ultrasuoni 9 Controllo delle saldature

o 9.1 Controllo e qualifica dei procedimenti di saldaturao 9.2 Controllo dei giunti saldati dopo produzione

10 Saldabilit dei metallio 10.1 Saldabilit degli acciaio 10.2 Saldabilit dei materiali non ferrosi

11 Posizione di saldatura 12 Tipi di giunto

13 Note 14 Voci correlate

15 Altri progetti 16 Collegamenti esterni

Sviluppo della saldatura

Fin dalMedio Evosi univano parti inferroriscaldandole al calor giallo-bianco sullaforgiaesuccessivamente martellandole fino a renderle omogenee. Tuttavia, per avere dei procedimenti disaldatura con caratteristiche omogenee e riproducibili, fu necessario arrivare al1901con lasaldatura ossiacetilenica,in cui si univano le parti per fusione dei lembi. In questo procedimento disaldatura l'energia necessaria alla fusione dei pezzi era fornita dalla combustionedi un gas (nel casospecificoacetilene)conossigenopuro. Raggiungendo temperature sufficientemente elevate (e

superiori allatemperatura di fusionedel ferro) non era pi necessaria l'operazione di martellaturaper unire i pezzi, a tutto vantaggio della semplicit e della ripetibilit dell'operazione.
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Saldatura a elettrodo rivestito.

Agli inizi delXX secolosi svilupparono generatori elettrici sufficientemente potenti per generareunarcoavente una potenza sufficiente alla fusione del ferro. Il primo procedimento di saldatura chefu sviluppato utilizzando l'energia dell'arco elettrico fu il procedimento ad elettrodo non protetto,attualmente completamente abbandonato a favore del procedimento aelettrodo rivestito,in cui ilrivestimento svolge tutta una serie di funzioni fondamentali per la produzione di un giunto di buone

caratteristiche. A tutt'oggi (2016)la saldatura a elettrodo rivestito il procedimento pi diffuso nelmondo.

Nel1925veniva messo a punto il procedimento disaldatura a resistenza,oggi utilizzatoampiamente in ambito industriale per produzioni di grande serie.

Nel corso dellaSeconda guerra mondialefu sentita l'esigenza di produrre giunti saldati di buonaqualit con una produttivit maggiore di quella che poteva essere data dall'elettrodo rivestito, quindinegliStati Unitifu iniziato lo studio dei procedimenti a filo continuo, ed in particolare dell'arcosommerso,che permetteva una produttivit ed una riproducibilit assolutamente maggiori di quelledei procedimenti ad elettrodo rivestito.

Nel dopoguerra furono sviluppati (anni cinquanta)i procedimentiMIG e MAGper avere unaproduttivit confrontabile con quella dell'arco sommerso, pur con una maggiore flessibilit diimpiego. In parallelo fu sviluppato il procedimentoTIG,che permetteva un controllo molto precisodelle caratteristiche della saldatura ed una lavorazione continua, che non era permessa dall'elettrodorivestito.

Infine negli anni settanta furono sviluppati i procedimenti ad energia concentrata, cioelectronbeamelaser,che permettono di limitare la zona di materiale modificata dalla saldatura.

Attualmente sono in corso studi per lasaldatura per diffusione,in cui nonsi porta a fusione il

materiale da saldare, ma si sottopone a pressione ad una temperatura sufficientemente elevataperch gliatomidelreticolo cristallinodiffondano attraverso la superficie di separazione dei pezzi,in modo da realizzare giunti a temperature relativamente basse.

Applicazioni principali della saldatura
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Saldatura dei binari di untram.

La caratteristica principale della saldatura di creare strutture monolitiche, cio strutture che nonpresentano discontinuit di caratteristiche in presenza dei giunti. Questa particolarit della saldatura di notevole importanza sia quando richiesta una resistenza meccanica uniforme sia quando richiesta una resistenza uniforme ad aggressioni esterne (per esempio allacorrosione). Date questecaratteristiche, la saldatura ha applicazioni notevoli in diversi campi dell'ingegneria:

Ingegneria meccanica:costruzione di strutture meccaniche di forma complessa e sottopostea sforzi significativi

Ingegneria civile:costruzione di strutture metalliche di supporto a edifici o ponti

Ingegneria chimica:costruzione di recipienti (in pressione o meno), di casse di pompe, dicasse di valvole e di reti di tubazioni

Ingegneria nucleare:recipienti a pressione perreattori,tubazioni, strutture di sicurezza econtenimento

Ingegneria dei trasporti:costruzione di veicoli terrestri e navali Ingegneria aeronautica:strutture portanti per aeromobili.

Vi sono comunque dei casi particolari in cui la saldatura viene utilizzata per unioni "parzialmente"continue come nel caso della "puntatura".[1]

Il processo di saldatura

Saldatura circonferenziale su un tubo (si nota la zona termicamente alterata con colorazione diversadel metallo)

Ogni tipo di saldatura avviene mediante procedimenti differenti e macchinari specifici. Si pucomunque descrivere un procedimento generico che accomuna i diversi processi di saldatura.
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Tipologie base di cianfrino

Per realizzare una saldatura di due parti necessario anzitutto preparare i due lembi del giuntomediante quella che viene definitacianfrinatura.Quindi il giunto viene scaldato a diversetemperature a seconda del processo impiegato.

Quando il giunto viene riscaldato fino a fondere unendo cos i lembi col materiale stesso del giuntoo con l'aiuto di un materiale di apporto ad esso omogeneo si parla di saldatura autogena. Se inveceuna volta riscaldato il giunto al di sotto della temperatura di fusione viene fuso su di esso unmateriale di apporto ad esso eterogeneo e con punto di fusione pi basso si parla di saldatura

eterogenaobrasatura.

Il calore necessario all'attuazione del processo viene ottenuto con diversi sistemi:

Unafiammaprodotta per combustione di un gas con aria o ossigeno.

Unarco elettricoche viene formato tra due elettrodi (uno di essi pu essere il pezzo stesso). Resistenza elettrica ottenuta pereffetto Jouleal passaggio di una corrente attraverso i pezzi

da saldare. Laserad elevata potenza o altri sistemi di apporto di energia non da fiamma.

Saldatura ossiacetilenica.

Per ottenere una saldatura resistente, tecnicamente buona ed esente da imperfezioni, la zona di

fusione deve essere protetta da fenomeni diossidazioneed il metallo fuso deve essere depurato dascorie. Per evitare l'ossidazione la saldatura deve avvenire quindi in atmosfera il pi possibile privadi ossigeno (inerte): a tale scopo nella zona in prossimit della saldatura devono essere aggiuntesostanze come gas, borace, silicati e carbonati, che creino una "nube protettiva" nei pressi del bagnodi fusione e che permettano l'espulsione delle scorie. Nellasaldatura ossiacetilenicasi produceun'atmosferariducente,mentre la saldatura ad arco viene effettuata nell'atmosfera prodotta dallacombustione del rivestimento dell'elettrodo o sotto flusso di gas.

Il metallo di apporto pu essere in forma di barrette o di filo continuo, che vengono avvicinate allazona di fusione (saldatura a fiamma esaldatura TIG,in inglese tungsten inert gas) o costituire ilvero e proprioelettrodoche si fonde a causa dell'arco elettrico che esso stesso provoca.

Principali procedimenti di saldatura
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Nella tabella sono indicati i principali procedimenti di saldatura, con la denominazione italiana,quella dell'AWS (American Welding Society) e la sigla usata dall'AWS. Per i particolari del singolo

procedimento ci si pu riferire alla voce relativa.

Denominazione italiana Denominazione AWS Sigla

Ossiacetilenica Oxyfuel Gas Welding OFWElettrodo rivestito Shielded Metal Arc Welding SMAW

Arco sommerso Submerged Arc Welding SAW

MIG/MAG Gas Metal Arc Welding GMAW

TIG Gas Tungsten Arc Welding GTAW

Saldatura a plasma Plasma Arc Welding PAW

Elettroscoria Electroslag Welding ESW

Elettrogas Electrogas Welding EGW

Saldatura laser Laser Beam Welding LBW

Saldatura a fascio elettronico Electron Beam Welding EBWSaldatura a resistenza Resistance Welding RW

Saldatura per attrito Friction Stir Welding FSW

Saldatura eterogena o brasatura

Lasaldatura eterogena comunemente dettabrasaturae permette di unire le parti fondendo solo lalega di apporto e mantenendo intatti i lembi del giunto stesso. Nell'ambito della brasatura sidistinguono:

brasatura forte: temperature oltre i 450 C ma al di sotto del punto di fusione dei materialida saldare; il giunto va preparato in modo da favorire la penetrazione del materiale diapporto per capillarit

brasatura dolce: si effettua con temperature al di sotto dei 450 C ed al di sotto del punto difusione dei materiali da saldare; il giunto va preparato in modo da favorire la penetrazionedel materiale di apporto per capillarit

saldobrasatura: le leghe di apporto sono leghe fondenti a temperature ancor pi elevate diquelle utilizzate nella brasatura forte ma sempre inferiori al punto di fusione dei materiali dasaldare; il giunto viene preparato similmente alla preparazione per una saldatura autogena.

Saldatura a punti

Saldatrice a punti.

Detta anchesaldatura puntuale(spot weldingin inglese) o chiodi di saldatura, spesso realizzatatramite saldatrici ad induzione, un tipo disaldatura a resistenzae consiste nel far combaciare le
https://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_ossiacetilenicahttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_ossiacetilenicahttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_elettrodo_rivestitohttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_elettrodo_rivestitohttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_ad_arco_sommersohttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_ad_arco_sommersohttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_MIG/MAGhttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_MIG/MAGhttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_TIGhttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_TIGhttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_plasmahttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_plasmahttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_elettroscoriahttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_elettroscoriahttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_elettrogashttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_elettrogashttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_laserhttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_laserhttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_fascio_elettronicohttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_fascio_elettronicohttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_resistenzahttps://it.wikipedia.org/wiki/Friction_Stir_Weldinghttps://it.wikipedia.org/wiki/Friction_Stir_Weldinghttps://it.wikipedia.org/wiki/Brasaturahttps://it.wikipedia.org/wiki/Brasaturahttps://it.wikipedia.org/wiki/Brasaturahttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_resistenzahttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_resistenzahttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_resistenzahttps://it.wikipedia.org/wiki/File:Spot_welder.miller.triddle.jpghttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_resistenzahttps://it.wikipedia.org/wiki/Brasaturahttps://it.wikipedia.org/wiki/Friction_Stir_Weldinghttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_resistenzahttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_fascio_elettronicohttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_laserhttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_elettrogashttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_elettroscoriahttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_plasmahttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_TIGhttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_MIG/MAGhttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_ad_arco_sommersohttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_elettrodo_rivestitohttps://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_ossiacetilenica


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parti di materiale da saldare e nel comprimere i due pezzi mediante una macchina.Successivamente, il passaggio di energia elettrica scalda i corpi da saldare fino ad arrivare al puntodi fusione in meno di 15 secondi, unendo cos i due materiali da un chiodo interno particolarmenteresistente che dura nel tempo. Questo genere di saldatura adottata in molti centri di presagomatura

per rendere staffe doppie prodotte in un unico passaggio pi rigide e quindi maneggiabili

Saldatura per puntatura

Lasaldatura per puntatura( tack welding), salvo quando il termine non sia utilizzatoimpropriamente per indicare lasaldatura puntualedi cui sopra, non si riferisce ad un particolare

processo di saldatura, quanto piuttosto ad un'applicazione particolare dei processi di saldatura giaccennati. Si tratta di generare punti di saldatura sul perimetro dei pezzi da unire, senza creare cioun cordone di saldaturaovvero una saldatura continua senza interruzioni, quanto realizzandomolteplicipuntiposti a distanze pi o meno regolari tra loro. Questo modo di procedere vienespesso usato per unire parti sottoposte a scarsi sforzi meccanici, o comunque tra le quali la saldatura

non debba creare un giunto ermetico. Viene utilizzato tipicamente in processi di saldatura nonautomatizzati come imbastiturautile a tenere assieme le parti in vista di una successiva saldaturacontinua.

Saldatura ad ultrasuoni

Nellasaldatura adultrasuoni,ad alta frequenza (da 15 kHz a 40 kHz) la bassa vibrazioned'ampiezza viene utilizzata per creare calore per mezzo di attrito tra i materiali da saldare.L'interfaccia delle due parti appositamente progettata per concentrare l'energia per la resistenza disaldatura massima. La saldatura a ultrasuoni pu essere utilizzata su quasi tutte le materie plastiche. la tecnologia di termosaldatura pi veloce disponibile.

Controllo delle saldature

Le implicazioni di sicurezza collegate all'uso della saldatura, soprattutto nel campo deirecipienti apressionee dell'ingegneria civilehanno imposto criteri sulla garanzia dell'affidabilitdellesaldature. Questo controllo avviene su due fasi distinte:

Controllo del personale e del procedimento (controllo preventivo)

Controllo del giunto saldato (controllo di produzione)

Controllo e qualifica dei procedimenti di saldatura

La saldatura deve essere effettuata solo dapersonale qualificatoe utilizzandoprocedimentiqualificati, le norme di qualifica dei procedimenti variano a seconda del campo di applicazione ed aseconda del materiale che deve essere saldato (variabili essenziali). In particolare in ambito europeosi seguono le UNI EN ISO EN 15614-1 per la qualifica dei procedimenti ad arco voltaico di acciai eleghe di nichel e le UNI EN 287/1, UNI EN ISO 9606/1:2013 e UNI EN 1418 per la qualifica deisaldatori, mentre negli Stati Uniti si applicano le normeASME Sect. IX.

In genere per qualificare un procedimento devono essere eseguiti dei talloni, che vengono

controllati con metodi non distruttivi e da cui sono ricavatiproviniper prove distruttive (trazione,pieghe al dritto, pieghe al rovescio, resilienza, durezze etc.)
https://it.wikipedia.org/wiki/Ultrasuonihttps://it.wikipedia.org/wiki/Ultrasuonihttps://it.wikipedia.org/wiki/Ultrasuonihttps://it.wikipedia.org/wiki/Recipiente_a_pressionehttps://it.wikipedia.org/wiki/Recipiente_a_pressionehttps://it.wikipedia.org/wiki/Recipiente_a_pressionehttps://it.wikipedia.org/wiki/Recipiente_a_pressionehttps://it.wikipedia.org/wiki/Ingegneria_civilehttps://it.wikipedia.org/wiki/Ingegneria_civilehttps://it.wikipedia.org/wiki/Ingegneria_civilehttps://it.wikipedia.org/wiki/Affidabilit%C3%A0https://it.wikipedia.org/wiki/Affidabilit%C3%A0https://it.wikipedia.org/wiki/Affidabilit%C3%A0https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=American_Society_of_mechanical_Engineers&action=edit&redlink=1https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=American_Society_of_mechanical_Engineers&action=edit&redlink=1https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=American_Society_of_mechanical_Engineers&action=edit&redlink=1https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=American_Society_of_mechanical_Engineers&action=edit&redlink=1https://it.wikipedia.org/wiki/Affidabilit%C3%A0https://it.wikipedia.org/wiki/Ingegneria_civilehttps://it.wikipedia.org/wiki/Recipiente_a_pressionehttps://it.wikipedia.org/wiki/Recipiente_a_pressionehttps://it.wikipedia.org/wiki/Ultrasuoni


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Controllo dei giunti saldati dopo produzione

Il giunti saldati, dopo l'esecuzione, vengono sottoposti acontrolli non distruttivi(radiografia,ultrasuoni, liquidi penetranti, ecc.) pi o meno estesi, a seconda dell'affidabilit richiesta al giunto.Inoltre per un numero prefissato di metri di saldatura o di giunti (in dipendenza dal campo di

applicazione) vengono prodotti altri talloni che saranno sottoposti a prove distruttive (generalmentequelle pi significative fra quelle gi subite nel corso della qualifica del procedimento).

Saldabilit dei metalli

Nelle tabelle seguenti sono presentati i metalli pi usati con un ratingdi saldabilit: da 0 (saldaturaimpossibile) a 5 (buona saldabilit).

Saldabilit degli acciai

Tipo di acciaio Saldabilit NoteAcciai al C 5

Acciai bassolegati al Mn

4

Acciai ad altocarbonio(>0,45%)

1 Usata solo per riparazione o per ricarico

Acciaibonificati

3 Possono essere saldati con molte precauzioni

Acciai al CrMo 3

Richiedono un preriscaldo e, a volte, un trattamento termico doposaldatura.

Acciaiinossidabiliaustenitici

5

Acciaiinossidabilimartensitici

2Richiedono un forte preriscaldo, e il trattamento termico dirinvenimento dopo saldatura praticamente obbligatorio.

Ghise 0

sconsigliabile la saldatura di ghise, pu essere saldata solo ghisasferoidale, con notevoli precauzioni, ma volendo possibile, utilizzando

prodotti con apporto di materiale ad alto allungamento meccanico con

sistema a polvere metallica a base di nichel con cannello ossiacetilenicoparticolare, che ospita una cartuccia con all'interno il materiale dadepositare, oppure elettrodi a base di nichel.

Saldabilit dei materiali non ferrosi

Metallo o lega Saldabilit Note

Rame 4

Leghe di Cu 2In genere le leghe di rame sono saldabili solo con difficolt, fannoeccezione i bronzi al Si, le leghe Cu Ni generalmente presentano lasaldabilit delle leghe di Ni

Leghe di Nickel 5
https://it.wikipedia.org/wiki/Controlli_non_distruttivihttps://it.wikipedia.org/wiki/Controlli_non_distruttivihttps://it.wikipedia.org/wiki/Controlli_non_distruttivihttps://it.wikipedia.org/wiki/Controlli_non_distruttivi


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Alluminio 4In genere saldabile, se non ha caratteristiche meccaniche ottenutetramite lavorazione a freddo

Leghe di Al 3

Piombo 4 Saldabile senza grosse difficolt, ma solo OFW ed in piano

Titanio e leghe 4Metalli refrattari(Nb, Ta)

1

Metalli refrattari(W e Mo)

0

Posizione di saldatura

In funzione del cordone si distinguono le seguenti posizione di saldatura:

in piano - il cordone in corrispondenza dell'estradosso dei pezzi saldati

verticale frontale sovratesta - il cordone in corrispondenza dell'intradosso dei pezzi saldati

La Saldatura è Il Procedimento Che Permette l

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